CN114771657A - 一种方向轮转角检测系统 - Google Patents

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CN114771657A CN202210626247.9A CN202210626247A CN114771657A CN 114771657 A CN114771657 A CN 114771657A CN 202210626247 A CN202210626247 A CN 202210626247A CN 114771657 A CN114771657 A CN 114771657A
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吴浩
王法龙
温长青
常圣
余莹莹
高晓祥
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Anhui Ankai Automobile Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/021—Determination of steering angle
    • B62D15/024—Other means for determination of steering angle without directly measuring it, e.g. deriving from wheel speeds on different sides of the car

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种方向轮转角检测系统，包括转向直拉杆传感器，转向直拉杆传感器用于测量转向直拉杆位置信息；摄像头，用于监控记录车轮与车身位置关系，拍摄出对应的图片；图片处理器，用于接收摄像头拍摄的图片进行处理，计算出车轮的转向角度θ2；整车控制器，用于接收转向直拉杆传感器和图片处理器发出的数据信息，并对数据进行处理和计算得出车轮转向角度θ；本发明可以根据转向系统的结构关系及车轮与车身的角度计算出准确的车轮转向角度。提供给整车系统，形成良好的反馈，帮助更好的进行整车横向控制。

Description

一种方向轮转角检测系统
技术领域
本发明涉及智能辅助驾驶技术领域，具体涉及一种方向轮转角检测系统。
背景技术
目前智能辅助驾驶正处于蓬勃发展阶段，已经从对整车的纵向控制的基础上增加了对整车直向控制的需求。整车的直向控制基本上是通过转向完成，这个过程需要很好的监控车轮的转向角度，这是整车实际的转向角度，对整车直向控制的控制逻辑有非常好的反馈作用。这就需要一种方向轮转角检测装置系统，在整车处于直向姿态变化时，可以准确检测车轮的转向角度，并将车轮转向角度提供给整车系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种方向轮转角检测系统，可以根据转向系统的结构关系及车轮与车身的角度计算出准确的车轮转向角度。提供给整车系统，形成良好的反馈，帮助更好的进行整车横向控制。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种方向轮转角检测系统，包括转向直拉杆传感器，转向直拉杆传感器用于测量转向直拉杆位置信息；
摄像头，用于监控记录车轮与车身位置关系，拍摄出对应的图片；
图片处理器，用于接收摄像头拍摄的图片进行处理，计算出车轮的转向角度θ2；
整车控制器，用于接收转向直拉杆传感器和图片处理器发出的数据信息，并对数据进行处理和计算得出车轮转向角度θ。
作为本发明进一步的方案：所述转向直拉杆传感器测量可以表达转向直拉杆在转向系统中的位置信息，包括但不限于长度、角度，并将这些信息输出至整车控制器中，整车控制器根据位置信息及转向系统的结构、尺寸信息计算轮胎的转向角度θ1。
作为本发明进一步的方案：转向直拉杆传感器为拉绳位移传感器、超声波雷达或惯导传感器中的一种。
作为本发明进一步的方案：车轮的转向角度θ2为车轮轮廓的切线与车轮外边沿的切线夹角。
作为本发明进一步的方案：所述整车控制器接收转向直拉杆传感器的转向直拉杆位置信息，根据转向系统的尺寸、结构计算车轮转向角度θ1；同时接收图片处理器的车轮转向角度θ2信息，经过滤波、权重的处理方式计算车轮的转向角度θ并输出。
本发明的有益效果：在整车的横向控制中，通过方向盘对整车的控制最终体现在车轮的转向角度上，本发明检测系统可以根据转向系统的结构关系及车轮与车身的角度计算出准确的车轮转向角度，提供给整车系统，形成良好的反馈，帮助更好的进行整车横向控制。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明系统的结构原理示意图；
图2是本发明转向直拉杆传感器的结构原理图；
图3是本发明摄像头图像处理的原理图。
图中：1、转向直拉杆传感器；2、摄像头；3、图片处理器；4、整车控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种方向轮转角检测系统，包括转向直拉杆传感器1，转向直拉杆传感器1用于测量转向直拉杆位置信息；摄像头2，用于监控记录车轮与车身位置关系，拍摄出对应的图片；图片处理器3，用于接收摄像头2拍摄的图片进行处理，计算出车轮的转向角度θ2；整车控制器4，用于接收转向直拉杆传感器1和图片处理器3发出的数据信息，并对数据进行处理和计算得出车轮转向角度θ。
所述转向直拉杆传感器1测量可以表达转向直拉杆在转向系统中的位置信息，包括但不限于长度、角度，并将这些信息输出至整车控制器4中，整车控制器4根据位置信息及转向系统的结构、尺寸信息计算轮胎的转向角度θ1。转向直拉杆传感器1为拉绳位移传感器、超声波雷达或惯导传感器中的一种。
车轮的转向角度θ2为车轮轮廓的切线与车轮外边沿的切线夹角。所述整车控制器4接收转向直拉杆传感器1的转向直拉杆位置信息，根据转向系统的尺寸、结构计算车轮转向角度θ1；同时接收图片处理器3的车轮转向角度θ2信息，经过滤波、权重的处理方式计算车轮的转向角度θ并输出。
本发明的工作原理：首先，车轮与整车前进方向一致且方向盘归零，系统标定零位，转向直拉杆传感器1及摄像头2记录零位信息；整车控制器4标定转向系统的结构及尺寸，记录零位信息。
当车轮发生转向时，转向直拉杆传感器1可以选择拉绳位移传感器，测量出转向直拉杆在运动方向上的运动距离a，并发送给整车控制器4。
同样传感器类型可以选择雷达或是惯导，雷达反馈的距离及惯导反馈的角速度，均可以根据转向系统的结构转化为转向直拉杆在运动方向上的运动距离a。
整车控制器4根据零位标定的整车转向系统结构及部件的物理关系计算车轮的转向角θ1，如图2所示。
同时，摄像头2安装在车轮的正上方，对车轮与车身的关系进行监控，并将图像传送至图片处理器3，图片处理器3将图像解析，计算车轮与车身的夹角θ2，且将θ2发送至整车控制器4，如图3所示。
整车控制器4根据收到的θ1及θ2，经过滤波、权重等方式处理，得到最终的车轮夹角θ提供给整车系统。
计算车轮夹角公式为：
θ＝K*θ1+(1-K)*θ2
式中，K为根据滤波计算的权重关系。
在上述描述中：
系统对转向直拉杆传感器1及摄像头2状态进行监控；
当转向直拉杆传感器1测量结果不可信时，K＝0；
当摄像头2测量结果不可信时，K＝1；
当转向直拉杆传感器1及摄像头2测量结果均不可信，系统车轮转向角度输出无效值。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种方向轮转角检测系统，其特征在于，包括转向直拉杆传感器(1)，转向直拉杆传感器(1)用于测量转向直拉杆位置信息；
摄像头(2)，用于监控记录车轮与车身位置关系，拍摄出对应的图片；
图片处理器(3)，用于接收摄像头(2)拍摄的图片进行处理，计算出车轮的转向角度θ2；
整车控制器(4)，用于接收转向直拉杆传感器(1)和图片处理器(3)发出的数据信息，并对数据进行处理和计算得出车轮转向角度θ。
2.根据权利要求1所述的一种方向轮转角检测系统，其特征在于，所述转向直拉杆传感器(1)测量可以表达转向直拉杆在转向系统中的位置信息，包括但不限于长度、角度，并将这些信息输出至整车控制器(4)中，整车控制器(4)根据位置信息及转向系统的结构、尺寸信息计算轮胎的转向角度θ1。
3.根据权利要求1所述的一种方向轮转角检测系统，其特征在于，转向直拉杆传感器(1)为拉绳位移传感器、超声波雷达或惯导传感器中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种方向轮转角检测系统，其特征在于，所述车轮的转向角度θ2为车轮轮廓的切线与车轮外边沿的切线夹角。
5.根据权利要求2所述的一种方向轮转角检测系统，其特征在于，所述整车控制器(4)接收转向直拉杆传感器(1)的转向直拉杆位置信息，根据转向系统的尺寸、结构计算车轮转向角度θ1；同时接收图片处理器(3)的车轮转向角度θ2信息，经过滤波、权重的处理方式计算车轮的转向角度θ并输出。
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